Vera Rubin, la madre de la materia oscura

Vera Cooper Rubin es considerada la madre del descubrimiento de la materia oscura en el Universo, porque su trabajo permitió demostrar la existencia de la misma y que ésta ocupa el 96% del Universo. No obstante la importancia del descubrimiento, el Nobel de Física nunca le fue otorgado.

El nombre por el que más se le conoció, el de Vera Rubin, es por la adopción del apellido de su esposo, el físico Bob Rubin, con quien tuvo 4 hijos.

Vera Cooper nació en Filadelfia, Estados Unidos, el 23 de julio de 1928. Sus padres eran inmigrantes judíos. Su padre, Philip Cooper, fue un ingeniero eléctrico nacido en Vilnius, Lituania, con el nombre de Pesach Kobchefski. Su madre, Rose Applebaum, originaria de Besarabia, trabajó para la Bell Telephone Company calculando el millaje para líneas telefónicas. Rubin tenía una hermana mayor llamada Ruth Cooper Burg, quien fue jueza administrativa en el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Después de obtener su licenciatura de Astronomía por el Vassar College (Nueva York) en 1948, trató de inscribirse en la Universidad de Princeton, para hacer su posgrado, pero fue rechazada porque no aceptaban mujeres para los estudios de astronomía (lo cual hicieron hasta 1975), pero se graduó en la Universidad de Cornell, en Física, con una tesina sobre la idea de que las galaxias giran alrededor de un centro desconocido en lugar de expandirse hacia fuera, como sugería la teoría del Big Bang.

El trabajo para su doctorado fue en la Universidad de Georgetown y obtuvo su magíster en 1951, y en 1954 obtuvo su doctorado bajo la supervisión de George Gamow.

Su tesis para el doctorado en Física concluía que las galaxias estaban juntas en racimos, más que distribuidas al azar por todo el universo. Su trabajo fue rechazado por las revistas científicas Astronomical Journal y Astrophysical Journal, pero sus hallazgos fueron confirmados 15 años después.

Vera Rubin no fue la primera en hablar sobre la materia oscura, si no que fue el suizo Fritz Zwicky, en 1933.

Rubin se convirtió en la madre de la materia oscura porque encontró pruebas sobre su existencia en 1964, junto a su compañero de profesión Kent Ford. Su trabajo pionero permitió determinar que más del 90% del universo está compuesto por esta sustancia invisible, además de explicar su papel en la rotación de las galaxias.

Envuelta en las controvrsias sobre sus teorías, en 1965, Vera Rubin se convirtió en la primera mujer con permiso para usar los instrumentos del Observatorio Palomar, pero trasladó su área de investigación al estudio de las curvas de rotación de las galaxias espirales. Empezó por la vecina galaxia de Andrómeda. Ese año obtuvo un puesto en el Departamento de Magnetismo Terrestre del Instituto Carnegie.

Sus mediciones pusieron de manifiesto que las curvas de rotación galácticas se mantenían planas, contradiciendo el modelo teórico, siendo la evidencia más directa y robusta de la existencia de materia oscura.

Junto con el astrónomo Kent Ford, que había desarrollado un espectrómetro avanzado para medir la velocidad de las estrellas, Vera observó que existía una discrepancia entre el movimiento angular previsto por la física newtoniana y el movimiento angular observado en las galaxias. Las estrellas más externas giraban demasiado rápido como para que la gravedad fuera todo lo que mantuviese la galaxia unida. Tenía que haber al menos diez veces más materia oscura, una masa que no emite luz, que materia visible.

Vera calculó, de manera conservadora, que más del 50% de la masa de las galaxias estaba formada por un halo de materia oscura que se puede inferir a través del efecto gravitacional que produce. Sus resultados fueron presentados a la Sociedad Astronómica Estadounidense en 1975, lo que llevó a los científicos a descubrir que en realidad el 90% de la masa de las galaxias es materia oscura. Hoy sabemos, aun sin haberla observado directamente, que el 71 por ciento del Universo lo ocupa la energía oscura, el 4 por ciento ‘nosotros’, los que estamos hecho de núcleos y átomos -la materia visible- y el 24 por ciento la materia oscura”.

Después de que sus teorías fueron aceptadas, recibió múltiples reconocimientos, los cuales avalaron su trayectoria, entre los cuales destaca una Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica de Gran Bretaña, lo que la convirtió en la segunda mujer reconocida por esta institución después de la astrónoma alemana Caroline Herschel en 1828. No obstante, el Nobel de Física nunca le fue otorgado.

Múltiples reconocimientos avalan su trayectoria, entre los cuales destaca una Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica de Gran Bretaña, lo que la convirtió en la segunda mujer reconocida por esta institución después de la astrónoma alemana Caroline Herschel en 1828.

Vera Rubin obtuvo doctorados “honoris causa” de numerosas universidades, incluyendo Harvard y Yale. Rubin fue astrónoma investigadora en la Carnegie Institution de Washington y miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos y de la Academia Pontificia de las Ciencias. Escribió en coautoría 114 artículos de investigación revisados por pares. Asimismo, fue autora de Bright Galaxies Dark Matters (Masters of Modern Physics).

Vera Rubin murió el 25 de diciembre de 2016, en Nueva Jersey por causas naturales, a los 88 años de edad.